한빛200(TTX) 시승 및 평가.

[Techno_H]

 

여러 관계 기관의 도움으로 한창 신뢰성시험이 진행 중인 한빛200 열차에 시승해볼 수 있는 기회를 얻게 되었습니다. 그동안 해외에서의 드문 체험담에만 의존해야 했던 틸팅 및 준고속EMU 열차를 우리나라에서도 직접 타볼 수 있게 되어 참 기쁩니다. ^^

한빛200은 한국철도기술연구원의 주관으로 한국화이바(차체), 우진산전(주요전장품), 정설시스템(대차) 등의 기업들이 부문별로 참여하여 만들어진 상용속도 180km/h급의 준고속 전동차입니다. 잘 알려진 것처럼 곡선구간에서 차체를 기울여 곡선통과 속도를 30~40% 높일 수 있는 특성 이외에, 탄소복합재 일체형 차체기술을 통한 차체 경량화, 사업자와 승객 입장 양쪽에서 진일보한 여객서비스 시스템 등을 특징으로 갖고 있습니다.

(1) 180km/h급 준고속전동차로서의 한빛200

  여객서비스의 고속화 전략 및 토목/선로구축물 기술의 발전에 따라 기존선에서의 열차가 운행가능한 속도도 점점 향상되고 있습니다. 1974년. 경부고속도로의 개통에 대응하기 위해 '관광호'(현 새마을호의 전신)가 도입 이래 30년 이상 140~150km/h선에서 정체되고 있던 일반여객서비스가 한차원 업그레이드되어야 할 시점입니다.

  이러한 시기에 맞춰 개발된 한빛200은 근시일 안에 등장할 기존선 고속화 차량의 초석이 된다는 데 큰 의의를 갖고 있습니다. 비록 대형 완성차업체가 아닌 중소기업집단의 주도로 개발된 차량이라고는 하나, 대형 완성차업체 역시 결국은 중소기업집단으로부터 전장품을 공급받아 차량을 생산하는 산업구조인 만큼 한빛200에 적용된 기술은 어떤 형태로든 차세대 차량에 영향을 주게 될 것으로 보입니다.

  한빛200은 '현 시점에서 간선철도를 굴러다니는 유일한 동력분산전동차(EMU)'입니다. 4M2T의 6량편성 구조이며, 전동기1기당 250kW를 내므로 량당 1000kW. 편성전체로서는 4000kW의 출력을 갖고 있습니다.

시승 중 속도계를 동영상으로 촬영한 후 시간변화(가로축)에 대해 속도변화(세로축)을 랜덤하게 20개점에서 타점하여 그래프로 나타냈습니다. 초기가속 시점에서 역 구내 분기기통과 등으로 제대로 가속하지 않은 데이터임에도 불구하고 매우 훌륭한 성능을 보여주고 있었습니다. 기동가속도는 2.0km/h/s 또는 그 이상으로 추정됩니다. 발차 시 시트 뒤로 살짝 묻히는 듯이 '가속감'이 느껴지는데 현재로서는 한빛200에서만 느낄 수 있을 것입니다. ^^ 동력분산식차량인 만큼 객차형 차량이 출발할 때 느껴지는 충격(출렁임) 같은 부분도 없는 부분도 높이 평가할 수 있었습니다.

기존 새마을호 디젤동차와 비교할 경우, 역당 정차조작시간이 5~6분에서 3~4분 선으로 크게 줄어들 수 있을 것이 기대되는 성능수치인데, 1개역당 2분씩만 줄여도 10개역이면 벌써 20분이므로 표정속도의 많은 향상이 기대됩니다. 최고영업속도 또한 180km/h로 향상되면서 기존 새마을호 동차 대비 전체적으로 10% 대의 속도향상이 기대되고 있습니다. (틸팅에 의한 이득 제외)

(2) 탄소복합재 차량으로서의 한빛200

언뜻 그냥 쇠판과는 구별이 가지 않습니다만 한빛200의 차체는 금속이 아닌 탄소섬유로 만들어진 것이 독특합니다. 실제로 차체를 톡톡 두들겨 보면 경쾌하게(?) 울리는 일반 금속재와 달리 단단하고 무언가 꽉 차 있는 듯한 느낌을 줍니다. 알루미늄 프레임으로 뼈대를 만들고 탄소섬유를 성형하여 붙인 뒤 통째로 오븐에 구워내는 방식으로 만들어진다고 하는데, 일반 강재 대비 40% 가까이 차체무게를 줄일 수 있다고 합니다.

특이한 것은 길이 23m에 달하는 차체를 한꺼번에 구워냈기 때문에 이음매나 용접비드 하나 없이 정말로 말끔하다는 것입니다. 객차 1량 크기의 탄소복합재를 통째로 찍어낸 경우는 전 세계에서도 한빛200이 유일하다고 합니다. 구워낼 차체가 커지게 되면 덩달아 오븐도 커져야 할 뿐 아니라 신경써야 할 요소들 - 창문구멍부터 나사구멍 하나하나까지 미리 모양을 잡고 성형해 두어야 함 - 이 늘어나므로 여간 보통 일이 아니라고 합니다. ^^

다만 십수톤단위의 묵직한 전장품들이 달려야 하는 언더프레임 골조는 스테인리스로 되어 있으며, 앞으로 이 부분까지 탄소복합재로 만드는 부분등에 대한 연구가 진행중이라고 합니다. 또한 별도의 설명은 없었으나 운전실이 있는 머리통(?) 부분은 아직 금속으로 되어 있는 것 같았습니다.

(3) 틸팅열차로서의 한빛 200

틸팅전동작 시 전면카메라에 찍힌 틸팅인증(?) 영상입니다. 언뜻 보이는 모니터 윤곽선에서 확인할 수 있듯이 카메라는 멀쩡히 수평을 유지하고 있고, 교량이 기울어져 있음을 확인할 수 있습니다.

가장 잘 알려진 핵심은 이 열차가 틸팅열차. 즉 곡선에서 차체를 기울여 일반열차보다 더욱 곡선을 빠르게 통과해 나가는 열차라는 것입니다. 한빛200은 8도까지의 강제 틸팅이 가능하며 시승 중에도 6.9도까지 크게 틸팅이 되었습니다. 민간 시승자를 태우고도 이 정도의 틸팅을 할 수 있다는 것은, 틸팅성능이 그만큼 충분히 검증되었기 때문이라고도 할 수 있을 것입니다.

일반열차가 100제한을 받는 600R 곡선을 130으로. 130제한을 받는 800R곡선을 160으로 통과해 나가는데 이 정도라면 연산역 이후 목포까지를 거의 감속없이 달릴 수 있는 능력이 됩니다.

결정적인 순간을 담지 못해 아쉽지만 어쨌든 동영상도 첨부해 보았습니다. ^^

(4) 진일보한 여객 서비스

한빛200은 실제 영업열차가 아닌 컨셉트카 개념이기 때문에 여객서비스 수준은 말 그대로 '풀옵션'을 달리고 있습니다. 특실의 경우 전좌석 틸트 LCD모니터 장착 및 전후면 조망영상과 위성방송 제공 (팔걸이에 달린 채널조정기로 채널을 바꿀 수 있음) 무선인터넷 서비스, 노트북콘센트 등 그야말로 꿈꿀 수 있는 모든 것이 다 갖추어졌다라는 느낌입니다. 교행하던 해랑 열차가 전혀 부럽지 않더군요. 철도 마니아는 물론이고 일반인들까지 말 그대로 '하악하악' 할만한 열차임에 틀림이 없었습니다.

다만 이렇게 나올 때의 문제는 가격이겠지요. LCD 패널 값이 크게 낮아졌다고는 하나 '독점공급'및 '조달가'의 특성상 필연적으로 단가는 크게 오를 것입니다. ^^

물론, 철도회사 입장에서 '하악하악' 할 만한 기능도 있습니다, 

전후방 모니터는 사실 기관사를 위한 기능이라 운전실에서도 달려 있습니다. 화면을 후방시야 모드로 설정해 '백미러' 처럼 쓸 수도 있고 (입환 등의 상황에 유용할 것입니다), 야간에는 적외선카메라로서 어두운 시야를 보충해 줍니다. (고급 수입차에 비슷한 옵션이 있지요) 기관사 1인승무 시대를 준비한 포석으로 보입니다.

차장 1인승무가 가능하도록 하는 지원시스템도 있습니다. 한빛200에 딸려나오는 차장용 무선PDA는 현재 코레일 승무원들이 사용중인 PDA처럼 발권, 좌석조회기능 등을 갖추고 있음은 물론. TCMS(차량 메인컴퓨터 역할)와 연결되어 차내 안내방송 및 인터폰, 영상방송 제어, 실내 온도조절 등 차내승무원이 승무원실에서 하는 작업 대부분을 휴대기기에서 가능하도록 구현되어 있다고 합니다.

(5) 승차감 등 평가

앞서 살펴본 것들과 같은 여러 가지 기능들도 중요하겠지만, 시승하는 '승객' 입장에서도 여러 가지 평가할 것들이 많았습니다.

일단 가장 큰 관심사는 승차감과 관련한 부분이었습니다. 한빛200은 국내에서는 처음으로 경험하는 틸팅열차이면서, 또한 본격적인 간선급 EMU로서도 처음인 만큼 기존 국내차량들과는 다른 느낌이 많았습니다.

일단 고성능EMU로서 출발시 마치 지하철처럼 가속감이 느껴진다는 것은 기존 국내차량들 대비 새로운 느낌이었습니다. 물론 불쾌한 수준의 승차감이 아니라 '차가 출발하고 있다'고 느낄 정도의 기분 좋은 가속감입니다. ^^ 우려했던 것과 달리 강제틸팅시에도 크게 차량이 오르락내리락한다는 느낌은 들지 않았습니다. 사실 6~8도의 틸팅이란 것은 창측승객의 경우 위아래로 무려 30cm 가까이 오르락내리락하는 큰 변화에 해당합니다만 원심력 등으로 보상되기 때문이겠지요. 실제로 항공기가 선회할 때도 엄청난 각도로 틸팅(?)을 하지만 실내 승객들이 거의 느끼지 못하는 것과 비슷합니다.

다만 방심하고 선 상태에서 갑작스런 고각 틸팅을 맞게 될 경우 중심을 잡기 좀 힘들고 쓰러지는 느낌은 있었습니다. 첨부한 동영상에서도 틸팅 순간 촬영자가 옆으로 쓰러지면서 결정적 순간(?)을 놓친 것을 보실 수 있을 듯 합니다. 비단 한빛200만의 문제는 아니고, 일반열차에서도 캔트가 좀 큰 커브에서는 가끔 일어나는 수준 정도의 느낌입니다만 제조물책임(?)의 부분에서 다소간 대응준비는 필요할 듯 합니다. (급곡선 진입 전 사전 경고음이라던가)

오히려 틸팅시보다는 일반주행시 승차감 부분이 조금 걱정스러웠습니다. 물론 시제열차인 만큼 완성도면에서 양산차수준을 기대할 수 없겠으나, 조용하고 안락한 무동력차에서 여행을 즐겨 온 한국철도승객 입장에서는 아무래도 모터카의 소음/진동이 거슬릴 수밖에 없었습니다. 140~150이상 고속 주행시 통상과 확연히 달라지는 소음/진동의 문제도 있었습니다.

역시 시제열차의 완성도 문제일 수도 있겠는데, 절연구간 운행시 전원차단의 문제가 있었습니다. 실내등이나 LCD모니터등 객실내 서비스전원은 크게 차단되지 않았으나, 매번 절연구간에 진입할 때마다 영상방송 송출이 중단되었고, 노트북용 콘센트의 전원도 차단되어 배터리모드와 AC모드를 오가는 노트북을 볼 수 있었습니다. ^^ 기존 한국철도 차량들은 절연구간 통과 여부에 상관없이 발전차나 APU에서 상시 전원을 공급해 주었기 때문에 이런 현상이 없었는데 앞으로 전기차량 확대시에는 신경써야 할 부분으로 보입니다.

(6) 정책지원, 전망과 아쉬움

객관적인 면에서 여러 가지 기술혁신이 기대되는 한빛200이지만. 몇 가지 난관과 아쉬움도 남아 있습니다.

일단 법률 및 규정적인 면에서 틸팅열차의 난관이 있습니다. 현재 국내에서는 (당연히) 일반차량에 대해서만 곡선 통과속도가 규정되어 있으므로, 원칙대로라면 틸팅열차 또한 일반차량의 속도제한을 따라야 합니다. 물론 현재 한빛200의 시운전도 일반차량의 속도제한 기준에 준해서 하고 있으며, 사전에 허가된 2개소 정도의 곡선구간에서만 틸팅에 의한 증속시험을 하는 정도입니다. 본격적인 시험 및 양산 후 상업운행을 위해서는 틸팅열차의 특례 등 관계규격과 규정을 손질하는 작업이 필요할 것으로 보입니다.

상업화 면에서의 기술외적인 난관또한 많습니다. 일단 구매자가 될 철도공사가 틸팅준고속열차에 대해 그리 탐탁치 않은 반응을 보이고 있습니다. 철도공사 입장에서는 KTX를 위협할만한 속도임은 물론, 심지어 기존선구간에서는 KTX보다 더 빠른 틸팅준고속열차가 KTX 시장을 잠식할 것을 우려합니다. 때문에 중앙,영동,태백선과 같은 KTX비수혜선구 위주로 도입을 검토하겠다고는 하나. KTX비수혜선구=적자노선 인 현실에서 얼마나 본격적인 양산수요가 확보될 수 있을지. 또한 180km/h를 다 낼 수 나 있을지는 장담하기 어렵습니다. 또한 경쟁업체의 견제 등도 무시할 수 없는 수준입니다.

따라서 개인적인 전망은, 한빛200 자체가 그대로 양산화되기보다는 기존선 차세대차량들이 한빛200의 우수기술들을 취사선택/조립하는 방향으로 나아가지 않겠느냐라는 것입니다. 굳이 틸팅이 아니더라도 180km/h급 고성능 전장품이나 복합재차체 등 장점이 많은 열차이니까요.

아무튼 국내 기존선 철도차량기술의 최정점에 선 꿈의 차량을 직접 타볼 수 있어 말 그대로 감개무량한 경험이었습니다. 기술시험차 특유의 '사진촬영금지'라는 살벌한(?) 문구들에 슬쩍 주눅이 들기도 했지만, 구석구석 찍어다가 해외 인터넷에 '니들은 이런 차 갖고있냐?'며 자랑하고 싶을 정도로 좋은 열차였음은 틀림이 없었던 것 같습니다. ^^

[서울지하철+철도]

제가 알기로는 당초에는 새마을과 KTX의 중간등급으로 TTX를 집어넣으려고 했으나 국회에서 이게 저지당해(TTX를 새마을호로 쓰면 되지, 왜 또 새마을호 신차를 만드나라고 했던걸로 기억-코레일에서는 새마을호 따로 TTX 따로, 국회의원은 새마을호 신차를 따로 개발한다는 것으로 알았을 공산이 큼)) TTX의 상용화가 어려워진 것으로 압니다. 이것을 새마을호 대체열차로 도입하면 KTX의 경쟁력이 떨어지기 때문에, TTX는 도입되지 않을 공산이 큰데, 그것은 다소 아쉬운 부분이죠.

[Tanah-Merah Interchange]

'기술의 정점'인 TTX를 완행으로 굴리면 반대할 분들은 있겠지만, KTX는 고속선에서 서울대전대구부산 위주로, TTX는 광역전철 급행열차보다 높은 등급의 완행으로 사용하면 기존경부선 연선에 높은 수준의 완행 서비스를 공급할 수 있을 것 같군요. 물론 표값은 비용이 더 많이 드는 만큼 TTX 사용 완행열차가 비싸야지요. 문제는 완행열차는 꼬져야하고 급행열차는 좋아야한다는 고정관념이죠.

[포항.울산↔서울 새마을호]

TTX를 KTX보기 힘든동네 중앙선 그런지역에만 새마을호로 사용하고 KTX다니는 경부선과 호남선은 틸팅기능을 뺀 차량으로 다니면 해결될거 같습니다. 안그래도 지금새마을차량이 노후화되었는데 이러다 신차공급안되서 차량수급에 문제가 생기지 않을까 우려됩니다.

[Sirius]

틸팅기능을 뺀다면야, 기존 KTX 인접 구역에서도 호평을 받을 수 있을 것 같습니다.^^;;

[Sirius]

아닙니다. 아직 TTX는 결정된 사항이 아무것도 없습니다. 아직, 목표시험주행도 달성하지 못했습니다.

[구민]

모든 기존선에 사용하되 KTX와 경합이 발생하는 구간에서는 정차역 수를 늘리는 방법으로 대응하면 어떨까 싶습니다. 소요시간 증가 없이 더 넓은 지역에 서비스를 확대할 수 있으면서도 소요시간 면에서 KTX의 위협이 되지 않게요. 그렇게 하면 열차가 줄어드니까 승객이 없어지고, 승객이 없어지니까 열차가 더 줄어드는 악순환을 겪고 있는 중소규모 역들을 살릴 수 있고, KTX로의 환승도 활발해질 것이니 전체 철도 네트워크의 강화에도 도움이 될거라 생각합니다.

[Sirius]

현재의 TTX가 현행 정차역대로 서울-부산을 주파한다 해도, 틸팅기능에 의한 소요시간 감소를 빼면, 대략 4시간 20-30분대로 됩니다. 어차피 과거 4시간 10분대 새마을호가 있었던 점을 보면, 그다지 KTX를 위협할 수 없다고 봅니다.(2단계 개통시 KTX는 2시간 10-20분대로 진입하게 됩니다.) 그리고 기존선에서도 틸팅기능만 작동하지 않으면, KTX보다 빨리 갈 수 없습니다. 굳이 정차역 증가라는 루비콘 강을 건너는 행위를 할 필요는 없다고 봅니다.

[787-ARIAKE]

굳이 여기서 TTX의 영업성에 대해서 논할 필요는 없다고 봅니다.

[구민]

이 좋은 틸팅 기술이 영업성이 없어서 사장된다면 슬픈 일이겠지요. 틸팅열차 이야기가 나오면 어떻게 사용될 것인가가 논의되는건 자연스런 일이라 생각됩니다. Techno_H님의 글에서도 말미에 그 점에 대해 이야기 하셨지요. 이런 이야기가 이제 지겨울 수는 있지만요... Sirius님/ 장거리 연결에 KTX가 있는 이상 굳이 적은 소요시간을 고집할 이유가 없습니다. 접근성과 지역간 연결면에서 같은 시간이 걸릴거라면 정차역 수는 많을수록 좋다고 봅니다.

[Sirius]

정차가 많을수록 다다익선이라는 말에는 동의하기 어렵습니다. 정차는 어차피 수요에 맞게 탄력적으로 조정을 하면 그만입니다. 안 세우던 곳에 세우는 것은 어렵지 않지만, 세우던 곳을 다시 통과시키기는 매우 어렵습니다. 억지로 늘리기 보다는 수요 추이에 맞도록 하는 것이 최선이라고 봅니다.

[구민]

억지로 늘리자는 소리는 안 했습니다. 다만 가능성이 있음에도 버려지고 있는 역을 살려보자는 이야기지요. 1-2시간에 1회씩만 정차해 주면 상당한 승객이 찾을 역들이 꽤 있습니다. 그렇게 해서 정차를 다시 삭제하는게 어려울 정도로 승객이 많다면 통과시킬 이유가 없죠. 다시 말하지만 여러 면에서 정차역 수가 많을 수록 좋습니다. 그렇게 하지 못하는 이유는 소요시간이 늘기 때문이죠. 하지만 이미 압도적인 고속열차로 KTX가 있는 이상 기존선의 소요시간을 2-30분 줄이는건 의미가 없다고 생각합니다. 대신 그 개선된 속도로 고속화로 희생되어온 중소규모 역들을 다시 살려서 그 인근으로 서비스를 확대하는 쪽이 이익이라 생각합니다.

[Sirius]

그 정도의 지역 밀착 서비는 '무궁화호'가 충분히 그 일익을 담당하고 있습니다. 굳이 TTX가 무궁화호의 역할까지 맡을 필요는 없다고 봅니다. 현재 새마을호의 정차역은 서울, 영등포, 수원, 평택, 천안, 조치원, 신탄진, 대전, 영동, 김천, 구미, 대구, 왜관, 동대구, 경산, 밀양, 화명, 구포, 부산입니다.(경부본선 기준) 이 정도면 거의 왠만한 곳은 이미 다 커버하고 있습니다. 안양 같은 곳은 시범적으로 세워 봤다가 효용성이 떨어지니, 다시 통과시켰고, 나머지는 기껏 해봐야, 옥천, 삼랑진 정도인데, 옥천이나 삼랑진이 그렇게 수요가 나올 지는 의문입니다.

[Sirius]

그리고 장거리 = 고속열차는 편견에 불과합니다. 이미 코레일에서 KTX 개통 직후에 일반열차를 환승위주로 바꾸고 나서 엄청난 반발이 있었던 점을 상기한다면, 표정속도를 늘리는 것은 준고속영역을 스스로가 포기하는 것에 다름없습니다. 그렇게 된다면, 준고속영역대의 수요는 모두 고속버스로 빠지겠죠. 따라서 기존선의 준고속영역의 표정속도 상승은 중요합니다.

[구민]

굳이 새마을 등급이 필요할까요? 이건 복잡한 문제이니 제쳐두고. 저는 표정속도를 떨어뜨리자고 한 적이 없습니다. 다만 성능이 개선된 열차를 장거리 표정속도를 높이는데 사용하기 보다는 정차역수를 늘리고, 정차역의 열차 빈도를 높이는데 사용하자고 했을 뿐이죠. 현재 새마을이 서울-부산을 15개 정차역에서 5시간에 주파한다면, 그걸 비슷한 시간동안 20개역에 정차하도록 하자는거죠. 어차피 고속버스와 비슷한 소요시간대에서는 운임상 경쟁하기 어렵습니다. 높은 서비스와 높은 접근성, 소지역간 연결의 우위로 나가는 편이 났죠.

[Sirius]

좋은 시승기 잘 읽어보았습니다.^^;; 이번에도 호남선에서 시승식을 한 것 같네요.

[류 기윤]

좋은 내용 정보 잘 봤습니다. 호남선뿐만이 아니라 궁극적으론 경부선에서도 사용할수 있도록 많은 연구가 뒷받침 되어야 할 것 같습니다. 즉 버릴 곡선과 살릴곡선을 선별하여 속도를 줄이지 않고 운행하는 방법으로도 시간을 크게 줄일수 있다고 생각하는 지점들이 꽤 있습니다. 그리고 흔들림에 대해선 차량보다 토목의 문제이기도 합니다. 가벼운 차량(특히 PP)으로 운행하다 보면 교량구간에서 진동이 꽤 심해지는걸 보면 차량의 속도향상만큼이나 기반시설의 중요성이 점점 커짐을 알수 있습니다.

[류 기윤]

이는 철도시설공단에서 앞으로 주요간선을 200키로급으로 향상시키는 사업을 진행한다고 했으니 기다리는 수 밖에 없다고 봅니다. 따라서 차체 진동은 선로시설의 개량으로 많이 해결할수 있다고 생각하고 있습니다. 조급할 필요는 없다고 보는거죠. 그밖에도 전차선의 수준도 고려해야하고 틸팅의 고장 혹은 실패했을때를 대비한 시설(수동틸팅의 시기를 맞춰줄 선로표지등등) 해야할것도 많습니다.

[류 기윤]

욕심을 낸다면 아예 고속선으로 진출할수 있는 시설을 장착했으면 하는 바램도 있고요(정차역을 잘 활용하여 대피로서 완급조절 하고) 업체간의 조절로 KTX-2에도 틸팅대차를 장착하여 활용했으면 하는 생각도 합니다. 이건 어렵겠죠?

[Sirius]

고속선 진출도 매우 좋은 방안이라고 여겨집니다.^^:; 개인적으로는 신형전기기관차 기어비 개조해서 220km/h 까지 늘린 후에, 객차형으로 고속선으로 진입하는 것에 대해 생각해 본 적이 있습니다.(이건, 객차들에 문제가 있어서 안된다고 생각됩니다.) 그보다 아예 새로이 도입되는 동차를 고속선 진출 시킨다면, 더더욱 좋은 효과를 볼 수 있겠죠.

[철도기관]

우와 멋지네요

[동바리]

고객으로 할말은 많지만 ㅠㅠ...